![]() |
|
|
ТОРИЙТОРИЙ (от имени
бога грома Тора в сканд. мифологии; лат. Thorium) Th, радиоактивный химический элемент
III гр. периодической системы, атомный номер 90, атомная масса 232,0381; относится к актиноидам.
Стабильных изотопов не имеет. Известно 24 изотопа с мае. ч. 213-236. Наиб.
долгоживущие изотопы 230Th (T1/27,5•104
лет, a-излучатель) и 232Th (T1/2 1,4•1010
лет, a-излучатель), являющийся родоначальником радиоактивного ряда
232Th. В природе распространен изотоп 232Th; содержание
в земной коре 8•10-4% по массе, в морях и океанах 10-9
г/л, в каменных метеоритах 4•10 %. Известно около 120 минералов, из которых основные-торит
ThSiO4, торианит (Th,U)O2; главный пром. источник -монацит
(Се, La, Th) PO4 (до 12% ThO2). ТОРИЙ содержится также в
ильменитовых, рутиловых, касситеритовых рудах и рудах РЗЭ. В природе встречается
и 230Тh-один из продуктов распада U. Пром. запасы ТОРИЙ к нач. 1980-х
гг. оценивались в 1 млн. т. Осн. месторождения расположены в Индии, Канаде,
США, Норвегии, Бразилии. Конфигурация внешний электронных
оболочек атома 5f76s26p66d27s2;
наиболее устойчивая степень окисления +4, реже + 2 и +3; электроотрицательность
по Полингу 1,11; атомный радиус 0,1798 нм, ионный радиус Th4+ 0,0984
нм. Свойства. ТОРИЙ-серебристо-белый
пластичный металл. Известен в двух полиморфных модификациях: ниже 1360°С
устойчива a-форма с гранецентрир. кубич. решеткой, а = 0,50842 нм;
в интервале 1360-1750 °С устойчива b-fоr-ма с объемноцентрир.
кубич. решеткой, a = 0,411 нм; DH перехода a :
b 3,5 кДж/моль. Температура плавления 1750°С, температура кипения 4200 °С; плотность И,724 г/см3;
ТОРИЙ весьма реакционноспособен;
порошкообразный-пиро-форен, тускнеет на воздухе, в кипящей воде покрывается
пленкой ThO2. Быстро растворим в 6 М соляной кислоте, медленно-в разбавленый
HF, HNO3, H2SO4 и конц. H2SO4,
пассивируется конц. HNO3, не реагирует со щелочами. При нагревании
ТОРИЙ в атмосфере Н2
при 400-600 °С образуется гидрид ThH2- темно-серые кристаллы
с тетрагон. решеткой (а = 0,5734 нм, с = 0,4965 нм), плотя. 9,20
г/см3, Диоксид ТiO2
имеет температура плавления 3350°С, температура кипения 4400 °С; плотность 10 г/см3; Гидроксид Th(ОН)4
- аморфное вещество; устойчив при 260-450 °С, выше 470 °С превращаются в ThO2;
растворим в воде (5•10-7 моль/л); получают взаимодействие солей ТОРИЙ с растворами
щелочей при рН 3,5-3,6. Мононитрид ThN (температура плавления
2630°С) получают при взаимодействии металлического ТОРИЙ с NH3 или ThO2
с Mg в атмосфере N2. Нитрид Th2N3 синтезирован
при взаимодействии ThH2 с NH3 или N2 при 1000°С;
устойчив в атмосфере N2 при 1730°С; при 1500°С в вакууме
выделяет N2 с образованием ThN2. Монокарбид ThC имеет т.
пл. 2625 °С; Тетрагалогениды ТhНа14
получают при нагревании металлич. Th, ThH2, ThC2 или ThO2
при 300-400 °С с соответствующим На12 или HHal. Тетрафторид ThF4
имеет температура плавления 1100°С,
температура кипения 1650 °С; плотность 5,71 г/см3; Бориды ThB4
и ThB6 получены взаимодействие ThO2 и В при нагревании, дисилицид
ThSi2 -нагреванием ThO2 с Si, дисульфид ТhS2-р-Цией
H2S с галогенидами или гидридами ТОРИЙ, серы с металлическим ТОРИЙ или
ThСl2 и CS, с ThO2, д нее лени д ThSe2-взаимодействие
Th и Se при 700 °С; фосфиды ThP4 и Тh3Р4-при
нагревании ThCl4 с парами P или ThH2 с РН3. Стандартный окислит. потенциал
для Тh0/Тh4+ 1,9 В. В водных растворах ТОРИЙ существует обычно
в степени окисления +4, в комплексных соединений, как правило, степень окисления
+2 и +3. Ионы ТОРИЙ в растворе склонны к гидролизу с образованием гидроксо-ионов [Th(OH)3]+,
[Th2(OH)2]6+, [Th4(OH)12]4+
и комплексообразованию. Известны комплексы ТОРИЙ в растворах с фторид-, иодат-, бромат-,
нитрат-, хлорид-, хлорат-, сульфат-, сульфит-, карбонат-, фосфат-, пирофосфат-,
молибдат-ионами, с анионами органическое кислот (муравьиной, уксусной, щавелевой, винной
и др.). ТОРИЙ образует устойчивые хелаты с 1,3-дикетонами, купфероном и 8-гид-роксихинолином,
которые не растворим в воде, но растворим в органических растворителях. Получение. При выделении
ТОРИЙ монапитовые концентраты подвергаются сернокислотному или щелочному вскрытию.
Для отделения сопутствующих элементов (РЗЭ и др.) используют экстракцию (с трибутилфосфатом)
и сорбцию. ТОРИЙ выделяют в виде ThO2, ThCl4 либо ThF4
(получают соответственно хлорированием или фторированием ThO2). Металлический
ТОРИЙ получают из ThO2, ThF4 или ThCl4 восстановлением
Са, Mg или Na при 900-1000 °С, электролизом ThF4 или KThF5
в расплаве галогенидов щелочных металлов при 800 °С и плотности тока на
графитовом аноде 0,5 А/дм2. Применение. ТОРИЙ используют
для легирования магниевых и др. сплавов, как геттер при изготовлении электроламп.
ThO2-огнеупорный материал, компонент катализаторов, перспективное
ядерное топливо в уран-то-риевых реакторах, в которых 232Тh превращаются
в 233U по реакции: a-излучения, 228Th
используют для получения торона (220Rn), а изотопы 234Тh
и 229Th-изотопные индикаторы. См. также Ядерный топливный цикл. Токсичен, ПДК 0,05 мг/м3. Впервые ТОРИЙ выделен И. Берцелиусом
в 1828 из минералов, известных теперь как ториты. Лит • Торий, пер.
с англ., М., 1962; Chemistry of the actinide elements, 2 ed., v. 1 -2, L.-N.Y.,
1986. Б.Ф. Мясоедов. Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|